El telescopio Webb detecta el hielo más frío del universo que los componentes básicos de la vida
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Los científicos han observado el hielo más frío en las profundidades de una nube molecular interestelar mediante el telescopio espacial James Webb. Las últimas observaciones sobre moléculas heladas ayudarán a los investigadores a comprender cómo se forman los planetas habitables.
Las moléculas congeladas medían menos de 263 grados centígrados, según una nueva investigación en la revista Nature Astronomy. Estrellas y planetas —incluidos los planetas habitables, como la Tierra— nacen en las nubes moleculares, formadas por moléculas congeladas, gases y partículas de polvo. En la última investigación, un equipo de científicos utilizó la cámara infrarroja del JWST para estudiar una nube molecular llamada Camaleón I, a unos 500 años luz de la Tierra.
Los investigadores identificaron moléculas congeladas como azufre carbonilo, amoniaco, metano y metanol. Según el estudio, estas moléculas formarán parte algún día del núcleo de una estrella en crecimiento y, posiblemente, de futuros exoplanetas. También contienen los componentes básicos de los mundos habitables: carbono, oxígeno, hidrógeno, nitrógeno y azufre, un cóctel molecular conocido como COHNS.
"Nuestros resultados proporcionan información sobre la etapa inicial, de química oscura, de la formación de hielo en los granos de polvo interestelar que crecerán hasta convertirse en los guijarros de tamaño centimétrico a partir de los cuales se forman los planetas", declaró la autora, Melissa McClure, astrónoma del Observatorio de Leiden de los Países Bajos.
Las estrellas y los planetas se forman dentro de nubes moleculares como Camaleón I. Durante millones de años, los gases, los hielos y el polvo se colapsan en estructuras más masivas. Algunas de estas estructuras se calientan y se convierten en los núcleos de estrellas jóvenes. A medida que las estrellas crecen, arrastran cada vez más material y, en consecuencia, se calientan más. Una vez que se forma una estrella, el gas y el polvo sobrantes a su alrededor forman un disco. Luego esta materia comienza a colisionar, pegándose entre sí y acabando por formar cuerpos más grandes. Un día, esta materia puede convertirse en planetas.
"Estas observaciones abren una nueva ventana a las vías de formación de las moléculas simples y complejas necesarias para fabricar los componentes básicos de la vida", afirmó McClure.
Las observaciones con el telescopio Webb comenzaron en julio de 2022, cuando aparecieron las primeras imágenes. Para identificar las moléculas de Camaleón I, los investigadores utilizaron la luz de estrellas situadas más allá de la nube molecular. Cuando la luz brilla hacia nosotros, la absorben el polvo y las moléculas del interior de la nube. Estos patrones de absorción pueden compararse con patrones conocidos determinados en el laboratorio.
13 de diciembre 2022, 15:20 GMT
Los investigadores también encontraron moléculas más complejas que no pueden identificar específicamente. Pero el hallazgo demuestra que en las nubes moleculares se forman moléculas complejas antes de que las estrellas las utilicen para su crecimiento.
"Nuestra identificación de moléculas orgánicas complejas, como el metanol y potencialmente el etanol, también sugiere que los muchos sistemas estelares y planetarios que se desarrollan en esta nube en particular heredarán moléculas en un estado químico bastante avanzado", dijo Will Rocha, coautor del estudio y astrónomo del Observatorio de Leiden.
Aun así, se desconoce cómo un mundo habitable como el nuestro obtuvo sus COHNS helados no está claro para los astrónomos. A pesar de que el equipo estaba encantado de observar COHNS dentro de la fría sopa molecular, no encontraron una concentración tan alta de las moléculas como esperaban en una nube densa como Camaleón I. Por el momento, hay una teoría de que los COHNS llegaron a la Tierra a través de colisiones con cometas y asteroides helados.
"Esta es solo la primera de una serie de instantáneas espectrales que obtendremos para ver cómo evolucionan los hielos desde su síntesis inicial hasta las regiones de formación de cometas de los discos protoplanetarios. (...) Esto nos dirá qué mezcla de hielos —y, por tanto, qué elementos— puede llegar finalmente a las superficies de los exoplanetas terrestres o incorporarse a las atmósferas de los planetas gigantes de gas o hielo", concluyó McClure.
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